CS271533B1 - Method of 2-furfuraldehyde and cellulose production fro, lignocellulosic raw materials - Google Patents

Method of 2-furfuraldehyde and cellulose production fro, lignocellulosic raw materials Download PDF

Info

Publication number
CS271533B1
CS271533B1 CS88522A CS52288A CS271533B1 CS 271533 B1 CS271533 B1 CS 271533B1 CS 88522 A CS88522 A CS 88522A CS 52288 A CS52288 A CS 52288A CS 271533 B1 CS271533 B1 CS 271533B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
lignin
cellulose
acid
weight
pulp
Prior art date
Application number
CS88522A
Other languages
Czech (cs)
English (en)
Other versions
CS52288A1 (en
Inventor
Jozef Doc Ing Csc Pajtik
Juraj Prom Chem Csc Ladomersky
Original Assignee
Jozef Doc Ing Csc Pajtik
Juraj Prom Chem Csc Ladomersky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jozef Doc Ing Csc Pajtik, Juraj Prom Chem Csc Ladomersky filed Critical Jozef Doc Ing Csc Pajtik
Priority to CS88522A priority Critical patent/CS271533B1/cs
Publication of CS52288A1 publication Critical patent/CS52288A1/cs
Publication of CS271533B1 publication Critical patent/CS271533B1/cs

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)

Description

Vynález ea týká sposobu výroby 2-furaldehydu a buničiny z lignincelulózových surovin s vyšším obeahom pentózanov ako sú napr. viaceré listnaté dřeviny a najmff buk, buková kbra a polnohoapodárake odpady ako aú kukuřičné oklasky a palice, slama, odpady z prořezávky ovocných etronov a viniča·
Pri výrobě 2-furaldehydu z lignincelulózových surovin sa najčastejšie využívá katalytický účinok kyseliny eírovej. V АО 225851 je chráněný poetup úpravy uvedených surovin 1,5 až 3 % H2S04 při teplote varu, resp. 0,75 až 1 % H 2 S04 pri telote do 135 °c· Touto úPrevou sa získal rajprv hydrolyzát, vhodný na výrobu 2-furaldehydu a poměrně málo degradované parciálně hydrolyzované dřevo, z ktorého po delignifikácii a neutralizácii sa získala buničina· V АО 235710 je chráněný poetup výroby vláknitaj hmoty z takto hydrolyzovaného dřeva, vhodnej dokonce pro výrobu vláknitých dosák· V patente ZSSR 151 683 ea navrhuje poetup výroby 2-furaldehydu po nanesení koncentrovánoj kyseliny sírovej na povrch suroviny a následnou prefukovaní vodnou parou v autokláve pri teplotách 130 až 130 °C· Uvádza ea, že tieto podeienky výroby zachovávajú nsporuéenú celulózu v ligníncelulózovom zvyšku. V АО 229440 ea pre uvedené účely a najmff z hlediska čo najnižšej degradácie ligníncelulózového zvySku navrhujú šetrnejšie postupy e kyselinou trihydrogénfosforočnou· Týmto postupom sa vyrobí nejprv hydrolyzát a potom oddelene sa spracuje hydrolyzát a ligníncelulózový zvyšok·
Nevýhodou uvedených dvojstupňových epoeobov výroby 2-furaldehydu podle АО 225851 a АО 229440 je zložitejšia výroba a zatial výtažky 2-furaldehydu, ale sa získává msnsj degradovaný ligníncelulózový zvyáok /parciálně hydrolyzované dřevo/· Nevýhodou postupu podlá patentu ZSSR 151 683 je z hlediska výroby vlákna poměrně značná degradácie ligníncelulózového zvyšku, spósobená silnou minerálnou kyselinou i napriek Šetrným podmienkam výroby· Zvyšková ligníncelulóza získaná týmto postupom sa v praxi používá len na hexózanovú hydrolýzu. VyšŠia degradácie zvyškovej ligníncelulózy bola preukázaná aj v našich ověřovacích štvrfprevádzkových sxperimentoch podle podmienok vyššie uvedeného patentu· Ďalšou nevýhodou postupov s kyselinou sírovou je vysoká korozívoeť najme pri práci za zvýšených teplót·
Uvedené nevýhody postupov výroby 2-furaldehydu a buničín z lignincelulózových surovin sú odstránené u spčsobu podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že v prvom stupni sa na ligníncelulózovú surovinu s obeahom 10 až 60 %hmot. vody posobí kyselinou trihydrogénfosforečnou v množstve 1 až 10% hmot·, vztiahnuté na hmotnost sušiny suroviny pri teplote 135 až 175 °C počas 40 až 90 min a v druhou stupni sa ligníncelulózový zvyšok delignifikujs za atmosferického tlaku zriedenou kyselinou s oxidačnýml účinkemi ako je kyselina dusičná alebo peroctová o koncentrácii 1 až 10 %hmot· pri teplote od 60 °C do teploty varu roztoku počas 30 až 120 min a neutralizuje sa vodným roztokou hydroxidu draselného alebo hydroxidu amónneho o koncentrácii 1 až 10 %hmbt· Ligníncelulózové suroviny s vyšším obsahom pentózanov sú napr· bukové dřevo, buková kára, lesné štiepky z listnatého dřeva alebo vytriedoný odpad z lesných či technologických štiepok, kukuřičné oklasky a palice, připadne slama· Na tieto sa v prvom stupni rovnoměrně nastrieka kyselina trihydrogénfosforečná v množstva 1 až 10 %hmot· kyselina na sušinu ligníncelulózy o koncentrácii 15 až 40 %hmot· a následné v autokláve sa prefukuje vodnou parou o teplote 135 až 175 °C, najvhodnejšie 145 až 160 °C počas 40 až 90 min v závislosti od použitého systému· Pre kontinuálnu výrobu sú vhodnejšie intenzivnejšie podmisnky za kratšie časy, pra diskontinuálns naopak· Zvyšková lingníncslulóza sa vyprázdni z autoklávu pod zvýšeným tlakom, čím dSjde к jej dezintegrácii, výhodné sú rozměry 0,5 až 3 mm a v tejto formě sa delignifikuje na buničinu pre chemické alebo krmovináreke účely· Postačuje delignifikácie pri atmoeferickom tlaku zriedenými oxidačnými kyselinami ako kyselina dusičná alebo kyselina peroctová v koncentráciách 1 až 10 % pri teplotách od 60 °C do teploty varu roztoku v Čase 30 až 120 sin. Optimálně podmienky delignifikácie třeba voliť v závislosti hlavně od východzej suroviny, stupňa degradácie, stupňa dezintegrácie a vlhkosti zvyškovej ligníncelulózy, ako aj účelu použitia buničiny. Po oxidačnom stupni sa zoxidované zložky, najrnff lignin, rozpustia a odstránia pomocou zriedených roztokov alkálií. Získaný výluh se míže aplikovat v poínohospodáretve ako hnojivá.
CS 271533 Bl
Výhodou navrhovaného postupu oproti doterajéím postupom je,· že pri zrovnateXných výťažkoch 2-furaldehydu je zvyšková ligníncelulóze oenej degradovaná· Oalšou výhodou je Xahšia deiigniflkácia ligníncelulózového zvyšku v důsledku zníženia podielu ailne degradovaných až zuholnatených podielov, ako aj vyššie výfažky buničiny s lepšími vlastnoafaai - PP8 200 až 500« Takto vyrobená buničlna je vhodná na cheaické apracovanie a skrnovenle· Podstatné sa zniži korozivoeť zariadenia pre výrobu 2-furaldehydu a získá ea vhodný vedlejší produkt - hnojivo·
Prednet vynálezu je Ilustrovaný na 7 príkladoch prevedenia· bez toho aby sa lbe na tleto vztahoval·
Přiklad 1 * Na 32/2 kg vlhkých bukových štiepok /čo představovalo 20 kg sušiny/ odebraných z jedného závodu na výrobu dřevovláknitých doaák se nanieslo 940 g 85 % нзГО4^ t»j· 4 % kyaeliny na sušinu dřeva· Potoя ea štiepky vsypali do prshriateho vertikálneho autoklávu o prienere 35 ce a výške 130 ca· Autokláv bol vybavený miešadloe, prívodon páry cez regulačný ventil v epodnej Časti autoklávu, ako aj odvodon pra případný kondenzáty Čalej odvodo· pár cez ihlový výpustný ventil na vrchu autoklávu a napojením na výkonný lanelový chladič caz filter· V autokláve sú zabudované snímače teploty a tlaku· Do autoklávu ea vpúStala naaýtená vodná para o teploto 165 ♦ 5 °C z vlaatného vyvijača pery o eanuálnou reguláciou teploty· Po doaiahnuti tlaku neaýtenoj vodnej páry v autokláve cca 5 ain sne o tvořili výpustný ventil a zachytávali skondenzované páry· Odběr bol regulovaný na rýchlosf 4 ♦ 0,5 1 za 10 ain/ pričom v každej odobratej frakcii sne stanovili koncentráciu 2-furaldehydu spektrofotonetričky v UV oblasti a organických kyselin titračne na fenolftaleín· Celková doba odběru bola 90 ain· Po tonto čase sne uzavřeli přívod vodnej páry· Pri poklese tlaku v autokláve na atmosferický za cca 5 ain sa ešte zachytili odplyny a taktiež analyzovali· Po čiastočnoa ochládání autoklávu ze pol hodiny sne vybrali zvyškovú ligníncelulózu· Doaiahli ame tleto výsledky v přepočte na suchú hmotnost suroviny)
Výfažok 2-furaldehydu 7,93 % Výfažok organických kyselin /v propočte na kyselinu octovú/ 3,‘56 % Obytok na hnotnoatl dřeva /přibližné/ 21,80 % Obsah pentózanov vo zvyškovej ligníncelulóze 4,90 %
Příklad 2
Pra porovnanie degradačných účinkov jednotlivých katalyzátorov sa rovnakýo postupom ako v příklade 1 odakúšal dčinok H2S04· Na rovnaké množstvo bukových štiepok eme пап1ев11 714 g 70 % H2S04; t.j· 2/5 % kyaeliny na sušinu dřeva· Teplota bola znižená na 155 * 5 °C
Výfažok 2-furaldehydu 6,98 % Výfažok organic· kyselin /ako kys· octová/ 4,72 % úbytok na hBOtnosti dřeva 25/20 % Obsah pentózanov vo zvyškovej ligníncelulóze 4,93 %
Příklad 3
Buková kára a cca 17 % podielom dřeva ea volné preeušila a pomlela na frakciu převážná 1 až 7 nm· Na 21/7.kg vzduchoeuchej káry /20 kg sušiny/ sa nanieslo 6,7 kg 15 % H3TO4* t·^· 5 kyseliny na Sušinu kory· Teplota reakcie 170 ♦ °c. Rovnaký postup ako v přiklade 1·
CS 271533 Bl
Výfažok 2-furaldehydu
Výťažok organických kyselin /ako kys· octová/ Úbytok na haotnosti káry
Obeah pantózanov vo zvyškovej ligníncelulóze
4,55 %
1;73 % 26/8 %
1ДЗ %
Přiklad 4
Na 16/5 kg vzduchosuchej kukuričnej drta /pomleté kukuřičné oklaaky na kladivovom lyne MK 1 na rozaer častíc prevážne od 2 do 10 mm/ o sušina 91 %, t«j· 15 kg absolutna suchej hmotnosti sa naniealo 2,2 1 vody po 3 hodinách 0,706 kg 85 % H^PO^/ t,J· 4 % kyseliny na sušinu drtě· Potoa ako v příklade 1 pri teplote 160 až 165 C sne získali tieto výsledky:
Výtažok 2-furaldehydu 10,60 % Výfažok organických kyselin 3/87 % Úbytok na haotnoati kukuřice 23/70 % Obsah pantózanov vo zvyškovej ligníncelulóze 9,10 %
Za rovnakých podaienok prí porovnávacej skúške a kyselinou sírovou už vznikol pre výrobu buničiny nepoužitelný zvyšok·
Příklad 5 kg poaletej zvyškovej ligníncelulózy z příkladu 3 ea zalialo 200 al čoretvo pripravenej 9 % kyseliny peroctovej a nechalo poeobit pri 90 °C za 1 h· Po přefiltrovaní a preayti horúcou vodou do odetránanía peroxidu vodíka sa získalo takaer 20 % buničiny propočítané na zvyškovú ligníncelulózu·
Příklad 6
Na 100 g sušiny lignincelulózového zvyšku z přikladu 1, pomletého na frakciu do mm ea přidalo 700 al 5 % HNO^/ zohrialo do varu a ponechalo vo vare 1 h. Potoa aa roztok zlial a zvyšok preayl 1 1 vody, К zvyšku aa přidal 1 % KOH pri hydroaodule 1 i 10 a zahrial na teplotu 80 °C· Rozpuštěný lignin ea odfiltroval a buničina ea dákladne preayla vodou do odetránenia lúhu· Získalo se 46 g sušiny buničiny·
Přiklad 7
Postupoa podlá příkladu 5 sa z lignincelulózového zvyšku z příkladu 4 získalo 32 % buničiny·
Oxidy dueíka sa po zneutralizovaní zmisěajú e výluhoa po kyalej úpravě a a výluhai po alkalickej úprava· Výluhy po prlpadnej úprava pH sa použijú v polnohospodáretve ako hnojivo· Preaývacie vody sa aožu využit pri priprave roztokov alebo přidávat к výluhoa·

Claims (1)

  1. PREDMET VYNÁLEZU
    Spáaob výroby 2-furaldehydu a buničiny z lignincslulózových surovin, vyznačujúci « sa týa, že v prvoa stupni ea na ligníncelulózovú surovinu s obsahoa 10 až 60 %haot» vody poeobí kyselinou trihydrogénfosforečnou v množstva 1 až 10 %haot.,· vztiahnuté na hmotnost sušiny suroviny pri teplote 135 až 175 °C počas 40 až 90 min a v druhoa stupni sa lignincelulózový zvyšok dalignifikuje za atmosferického tlaku zriedenou kyselinou s oxidačnými účinkami ako js kyselina dusičná alebo peroctové o koncentrácii 1 až 10 %hnot· pri teplote od 60 C do teploty varu roztoku počas 30 až 120 min e neutralizuje sa vodným roztoko· hydroxidu draselného alebo hydroxidu amonného o koncentrácii 1 až 10 %hmot·
CS88522A 1988-01-28 1988-01-28 Method of 2-furfuraldehyde and cellulose production fro, lignocellulosic raw materials CS271533B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS88522A CS271533B1 (en) 1988-01-28 1988-01-28 Method of 2-furfuraldehyde and cellulose production fro, lignocellulosic raw materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS88522A CS271533B1 (en) 1988-01-28 1988-01-28 Method of 2-furfuraldehyde and cellulose production fro, lignocellulosic raw materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS52288A1 CS52288A1 (en) 1990-03-14
CS271533B1 true CS271533B1 (en) 1990-10-12

Family

ID=5337451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS88522A CS271533B1 (en) 1988-01-28 1988-01-28 Method of 2-furfuraldehyde and cellulose production fro, lignocellulosic raw materials

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS271533B1 (sk)

Also Published As

Publication number Publication date
CS52288A1 (en) 1990-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI62140B (fi) Foerfarande foer framstaellning av glukos av cellulosahaltiga vaextraoaemnen
SU1194282A3 (ru) Способ разложени лигноцеллюлозного материала
US20040244925A1 (en) Method for producing pulp and lignin
CN100593599C (zh) 从秸秆中提取纤维素的方法
EP2333151A1 (en) Novel method for processing lignocellulose containing material
JPS6214280B2 (sk)
JP2002541355A (ja) リグノセルロース含有バイオマスの分離方法
US9920389B2 (en) Method for mixed biomass hydrolysis
JPS6221916B2 (sk)
CN103924471B (zh) 一种改性木质纤维素的制备及其产物
CN108978305A (zh) 一种复合酶制剂以及制备纸浆的工艺
NO128174B (sk)
CN102112633A (zh) 包含磷酸和硫酸的酸混合物对纤维质生物质的消晶作用
US2714553A (en) Fertilizer and method of making same
JP6217402B2 (ja) 燃料組成物
JP2018204158A (ja) リグノセルロース系原料からの溶解パルプの製造方法
CS271533B1 (en) Method of 2-furfuraldehyde and cellulose production fro, lignocellulosic raw materials
JP2006112004A (ja) アブラヤシの有効利用方法
US3576709A (en) Process for making pulp utilizing a mixture of phosphoric and nitric acids
JPS60227640A (ja) 酵素加水分解作用を受け易い植物質材の製法
Westmoreland et al. Sulfur dioxide-ethanol-water pulping of hardwoods
RU2809473C1 (ru) Способ получения волокнистого полуфабриката из растительного сырья
Fauziyah et al. Analysis of Powder Properties and Pharmacopeial Spesifications of Bagasse Cellulose Isolated from Saccharum Officinarum L in Indonesia.
Trembus et al. Preparation of pulp from sunflower stalks using peroxy acids
KR20060100624A (ko) 옥수숫대 반화학 기계펄프의 제조방법